Die DNA fungiert als Gebrauchsanweisung des Körpers und kodiert die für die Proteinsynthese (Translation) und die Regulierung der Zellfunktionen erforderlichen Informationen. Dieser Code kann jedoch Veränderungen erfahren, die als Mutationen bezeichnet werden und sich unterschiedlich auswirken: Sie können klinisch unauffällig sein oder schwere Krankheiten auslösen. Entdecken Sie die wichtigsten Arten von Genmutationen und ihre funktionelle Bedeutung.
1. synonyme Mutation
Hierbei handelt es sich um eine Nukleotidsubstitution, die die codierte Aminosäure nicht verändert, da die Proteinsequenz aufgrund der Redundanz des genetischen Codes unverändert bleibt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass einige Aminosäuren durch verschiedene Kombinationen von drei Nukleotiden kodiert werden.
Obwohl die meisten synonymen Mutationen stumm sind und keine Krankheiten verursachen, bleiben nicht alle synonymen Mutationen unbemerkt. Manchmal können sie die Proteinfaltung oder die Übersetzung selbst beeinträchtigen, was zu Krankheiten wie einigen Krebsarten führt.
2. eine Missense-Mutation (missense)
Bei dieser Art von Mutation wird ein Nukleotid ausgetauscht, das das Codon und damit die resultierende Aminosäure im Protein verändert. Die Funktionalität des Proteins hängt von der Art der neuen Aminosäure ab. Sie kann alles von einer neutralen Wirkung bis hin zu Erbkrankheiten wie Sichelzellenanämie verursachen.
3. eine Nonsense-Mutation (Nonsense)
In diesem Fall wird ein Codon, das ursprünglich eine Aminosäure kodierte, durch ein Stoppcodon ersetzt, was zu einem abgeschnittenen (unvollständigen) Protein führt. Die resultierenden Proteine sind in der Regel nicht funktionsfähig. Diese Art von Mutation wird mit Krankheiten wie der Duchenne-Muskeldystrophie in Verbindung gebracht.
4. Leserasterverschiebungsmutation (Frameshift)
Sie tritt auf, wenn Nukleotide in einer Menge eingefügt oder gelöscht werden, die nicht ein Vielfaches von drei ist, wodurch sich das Leseraster der mRNA verschiebt. Dies führt zu abnormen Proteinen mit falschen Aminosäuresequenzen und in der Regel zu einem vorzeitigen Stoppcodon. Diese Art von Mutation hat oft verheerende Auswirkungen auf die Proteinfunktion und verursacht Krankheiten wie zystische Fibrose.
5. Wiederholung von Expansionsmutationen
Einige DNA-Regionen enthalten kurze sich wiederholende Sequenzen (z. B. Tripletts), die sich während der Replikation abnormal ausdehnen können. Eine übermäßige Vergrößerung dieser Wiederholungen kann die Genexpression oder die Proteinstruktur beeinträchtigen. Ein klassisches Beispiel ist die Huntington-Krankheit.
6. Strukturelle Mutationen
In großem Umfang können chromosomale Umlagerungen wie Duplikationen, Deletionen, Inversionen und Translokationen auftreten. Diese Veränderungen betreffen große Abschnitte des Genoms und können mehrere Gene gleichzeitig verändern. Sie sind häufig bei Krebserkrankungen, genomischen Umlagerungssyndromen und verschiedenen Entwicklungskrankheiten zu finden.
